Техногенные россыпи

Техногенные россыпи

  Определение «техногенные россыпи» различными исследователями понимается неоднозначно. Большинство исследователей вслед за академиком Н.А.Шило (1981) техногенными россыпями считают объекты , возникающие в результате неполной отработки целиковых россыпей. Среди них выделяют остаточные целиковые и отвальные. В последние годы понятие «техногенная россыпь» рассматривают более широко и к техногенным относят такие россыпи, на которых уже велась добыча песков , но,несмотря на это, на месторождении остались запасы полезного компонента, как на отработанных площадях, так и в законтурных участках, разработка которых ранее была нерентабельной.

 Ресурсный потенциал  техногенных россыпей оценивается  достаточно высоко. Среди промышленных  типов россыпей по объемам  добычи металла техногенные россыпи  занимают второе место. Очень  высоко прогнозные ресурсы техногенных  россыпей оценивает Б.И. Беневольский. Он полагает, что они могут  составить более 50% от всего добытого  в России золота. Такой прогноз  представляется нам весьма оптимистичным, хотя, несомненно, эти ресурсы значительны, особенно в старых горнодобывающих  районах. В этой связи актуальной  задачей является ускоренная  ревизия, оперативная оценка и  разведка техногенных россыпей. Несмотря на то, что изучением  техногенных россыпных объектов  занималось большое количество  специалистов, общепринятых и утвержденных  инструктивных материалов, регламентирующих  методику их оценки и разведки, нет. Ограничены сведения о строении и распределении полезного компонента в отвальном комплексе техногенных россыпей.

  => На территории Сибири в различное время получили распространение мускульный, дражный, гидравлический и гидромеханический способы отработки золотоносных россыпей (рис.1).

Опыт ревизионных работ на россыпное золото в старых золотодобывающих районах показал, что для успешного их проведения необходимы знания условий фомирования и особенностей строения россыпей различного типа. Очевидно, что в техногенной россыпи золото локализуется в оставленных забалансовых песках, нетронутых целиках, отвалах, т.е.,по существу, представляет общеприисковые и эксплутационные потери. Оценке потерь должен предшествовать тщательный анализ способов отработки россыпи. Важно иметь представление о существовавших на тот момент отработки кондициях и применяемых технических средствах, особенно для дражного и гидромеханического способов. Существующие на момент отработки кондиции определяют содержание металла в отвалах вскрыши и бортах россыпи. От применяемых при отработке технических средств зависит глубина взятия пласта, а также качество зачистки плотика и соответственно, уровень потерь золота на нем.

=> Существует 4 способа отработки россыпей: мускульный, гидравлический, гидромеханический и дражный

=> Россыпи мускольного способа отработки

Этот способ существовал больше полутора веков, окончательно масштабы и значимость мускульных отработок были утрачены в пятидесятые годы нашего столетия. При мускульных работах масштабы преобразования целиковых россыпей невелики. Добычные работы велись избирательно на ограниченных, наиболее богатых,участках. Созданные при этом элементы техногенного ландшафта, как правило, значительно ассимилированы природными процессами, что создает определенные трудности при их выявлении.

Строение техногенных россыпей, сформированных мускульными разработками, во многом определяется способом отработки. В зависимости от горно геологических условий применялись открытый, подземный либо комбинированный способы

=>  Открытая добыча  золота из россыпей велась с использованием разрезов, ям и котлованов. Разрезы представляют собой шурф размером 2*2 м, пройденный до плотика на глубину не более 4 м. Ямы располагались вдоль струи россыпи, сменяя по простиранию участки, отработанные разрезами. Отработка россыпей котлованами применялась при сильной обводненности песков.

=> Работы велись со специальных плотов с помощью длинных черпаков емкостью около 20 л и ручного ворота (рис 3). В литературе такое приспособление получило название «пахарь».

=> Мускульная отработка россыпей подземным способом велась в 2 вариантах – шурфами с рассечками , либо штольнями и ортами. Последние , зачастую, проходились из бортов разреза. В отработку вовлекались преимущественно наиболее обогащенные приплотиковые части пласта песков. Пораженные подземными выработками участки целиковой россыпи обычно вытянуты по  « струе» пласта. Выработки, как правило, поддерживаются деревянной крепью и , большинстве случаев, заполнены илисто-глинистыми фракциями либо заложены валунами. В областях развития многолетней мерзлоты подземные горные выработки нередко заполнены льдом.

Отвальный комплекс пород при мускульной отработке развит незначительно. При открытых работах максимальное развитие получают отвалы гали, эфелей и торфов. При подземном способе отработки отвалы пород вскрыши (торфа), как правило отсутствуют.

Вследствие бессистемности эксплуатации , связанной с большим колличеством недропользователей на одном объекте, вскрышные отвалы располагались вблизи выработок.При этом заваливались значительные участки россыпи,которые в настоящее время являются первоочередными при повторной отработке техноген.объектов данного типа. Потери золота в породах отвального комплекса при мускольном способе отработки, были незначительны. Следует заметить, что изучение масштабов и характера техногенного воздействия мускульных отработок, кроме всего прочего, важно для поисков и оценки целиковых россыпей.Следы старых разведочных и добычных работ представляют очень важный прямой поисковый признак.

Россыпи гидравлического способа отработки

=>Гидравлический способ широко использовался при отработке различных по запасам россыпей с мощностью рыхлых отложений до 12 м. Особенность этого способа – массовая промывка всей толщи рыхлых отложений с использованием энергии воды, подаваемой гидромониторами. Это определяет специфику строения техногенной россыпи, а именно : отсутствие отвала торфов, слабая зачистка плотика, плохое качество классификации материала , подаваемого на шлюз. Рассмотрим размещение основных элементов отвального комплекса при гидравлическом способе отработки. (Рис4)=>

Рассмотрим при веерной системе разработки..бульдозеры собирают пески в кучу…затем на  гидромониторах (3) промывают эту кучу, приэтом формируется галечный, крупнообломочный отвал, в котором практически нет золота (4)…а оставшаяся часть уже без крупных обломков и валунов поступает в зумпф или бункер(гидроэлеваторные и землесосные установки) откуда затем мощный насос  поднимает пески вместе с водой  на шлюз или колоду (5). С шлюза происходит съемка золота (рис ), шлюз представляет собой две колоды, застеленные ковриками и прикрытые трафаретами, которые позволяют задерживать тяжелую фракцию ..Пройдя шлюз …пески с водой сливаются сюда (6), образуя эфельный отвал. При таком способе отработки примерно 30% золота уходит в эфельный отвал.

Другая часть россыпи данного типа , где наблюдаются повышенные концентрации золота – плотик. Кроме плотика и отвала эфелей, высокая концентрация золота формируется в ходе промывки  песков непосредственно перед головной частью шлюза (3), либо в зумпфе/ бункере (гидроэлеваторные и землесосные установки). Как правило, это небольшой участок размером 3*5 м.

=> Россыпи гидромеханической отработки.

  При гидромеханической  отработке россыпи образуются  отвалы трех типов – торфов,эфелей  и гали ( рис)

  Отвалы торфов формируются  в результате вскрышных работ  при открытом способе добычи. Представлены они обломочным материалом, который ранее перекрывал золотоносный пласт. Отвалами данного типа свойственно отсутствие сортировки материала, наличие остатков растительности, органики и отсутствие признаков перемыва (повышенная глинистость). Зачастую отвалы торфов испытывали неоднократную перевалку, что обуславливает относительно равномерное распределение крупных и мелких фракций. По форме отвалы торфов представляют собой пологие насыпные гряды обычно вытянутые вдоль бортов россыпи или вдоль внутриконтурных целиков, залегающих в пределах отработанного полигона.

  Галечные отвалы гидромеханической  отработки представляют собой  верхний класс продуктов грохочения  скрубберных бочек и столов  промывочных приборов (рис)=>(вот так выглядят эти приборы).

 Величина обломков  в галечных отвалах определяется параметрами перфорации стола конкретного промприбора, которая чаще изменяется от 2 до 10 см. В строении галечных отвалов наблюдается определенная закономерность проявляющаяся в увеличении крупности материала сверху вниз от вершины отвалов к их основанию. Глинистый и песчано-глинистый материал в галечных отвалах распределен крайне неравномерно. Содержание его зависит от качества грохочения песков, которое , в свою очередь определяется содержанием глины в исходных песках, т.е степенью их промывистости. Глинистый и песчано-глинистый материал в галечном отвале может присутствовать в виде примазки на гальке и валунах , либо в рассеянном состоянии по всей массе.Форма галечных отвалов, как правило, конусообразная.

  Эфельные отвалы представляют собой хвосты от промывки песков на обогатительных установках, как правило, шлюзового типа. Сложены они , в основном, дресвой, гравием, щебнем, мелкой галькой и песчано-глинистым материалом. Форма эфельных отвалов разнообразна и зависит от способа отвалообразования. =>

Бывают 2 способа- насыпные (когда эфель отталкивается бульдозером) и намывные , когда эфель от промывочного прибора удаляется самотеком вниз по рельефу.(рис). В первом случае материал перемешан и какой либо сегрегации по его крупности и составу не наблюдается. Во втором случае отмечается зональное размещение материала от головной части (места слива) к тыловой. Тыльная, наиболее маломощная часть отвалов сложена мелким песчано-глинистым материалом. Нередко в этой части эфеля постепенно переходят в илисто-глинистые отложения пруда-отстойника. Головная часть резко обогащена крупными обломками эфеля и минералами тяжелых фракций.Форма эфельных отвалов , как правило, ровная, слегка выпуклая в направлении стока основной струи водного потока с прибора.

Россыпи дражной отработки

 Особенностью техногенных россыпей, формируемых при дражной разработке, является размещение отвального комплекса. Отвалы торфов расположены преимущественно в бортах россыпи. В отработанном пространстве последовательно складируются эфеля (в нижней части разреза) и галя, перекрывающая эфельный отвал сверху (рис).Разделение галечной и эфельной составляющей одного забоя составляет длину транспортера-стакера. Мощности слоев гали и эфеля определяются граннулометрическим составом горной массы.

=>Бывает два типа драг - паровые канатные, работавшие раньше примерно до 1950гг и электрические свайные. Механизм формирования отвального комплекса у них различен. Паровые канатные драги имели ширину хода до 100м, забой отрабатывали на всю мощность сразу, поэтому в отвал одновременно поступал материал торфов, песков и коренного плотика.Электрические свайные драги имеют ширину хода до 60 м, отработка идет последовательно сверху вниз, поэтому вверх от основания эфельного и дражного отвалов материал торфов сменяется материалом песков и далее плотика.

Отработка россыпи драгой в зависимости от ширины пласта может проводиться системой продольных или поперечных ходов. На сложных глинистых россыпях с наличием многолетнемерзлых песков часто осуществлялась бессистемная многократная отработка, как правило, приводящая к значительным эксплутационным потерям.

=> Площадям, затронутым дражной разработкой, свойственно развитие                      специфического « косового» рельефа, проявляющегося серией параллельных выпуклых кос (грпебней)шириной 5-6 м и высотой до 1,5 -2 м (рис)

Причины появления остаточных запасов в техногенных россыпях. В первом приближении можно выделить три группы причин появления остаточных запасов в техногенной россыпи:

1) наличие забалансовых  запасов, не вовлекаемых в отработку  и оставленных в виде целиков

2)неполное выявление запасов  при оценке и разведке

3)эксплутационные потери  золота в пределах контура  балансовых запасов

1 причина, - наличие забалансовых запасов, не вовлекаемых в отработку и оставленных в виде целиков, довольно очевидна.

2 причина - неполное выявление (занижение) запасов при оценке и разведки может быть связано с несколькими факторами:1) с отсутствием параметров разведочной сети, 2)с малым объемом проб, либо с нарушением технологий их отбора, 3)с несовершенной технологией промывки и доводки проб.Одной из важнейших проблем, заслуживающих отдельного рассмотрения, была и остается проблема недоучета запасов тонкого и мелкого золота в россыпях, вытекающая из несовершенства оборудования, применяемого при обогащении и доводке проб.

3 причина – эксплутационные потери золота.При разработке россыпных месторождений выдедяют следующие виды потерь: общешахтные потери – планируемые целики под плотинами, водоемами, дорогами и ЛЭП ; эксплутационные – в массиве (потери песков в целиках при недоработке пласта) и отделенные от массива ( потери песков при транспортировке, драги в момент разгрузки черпаков ит.д), а так же потери при обогащении золотоносных песков (технологические).

  Технологические потери, определяющие содержание металла  в галечных и эфельных отвалах  зависят от целого ряда причин. Потери металла с галей связаны  со степенью промывистости песков, а также с качеством их дезинтеграции  при промывке .Потери металла  в эфелях определяются схемой  обогащения , типом обогатительных  устройств, граннулометрическим составом и морфологическими особенностями золота. В свою очередь , почти весь перечень вышеназвванных факторов определяется промышленным типом первичных россыпей. Так потери золота при отработке россыпей пролювиально-аллювиального типа и россыпей кор химического выветривания будут максимальны, это обусловлено преобладанием в них золота мелких и тонких классов и высокой глинистостью песков.